新型热塑性聚(氨酯-酰亚胺)的合成与表征: 增强热稳定性和阻燃性

本研究合成了两种新型二元醇，它们的主链中都含有酰亚胺和芳香族基团：N,N-(焦亚甲基)-双L-苯丙氨酸酸酯二元醇 (PBDCG) 和 N,N-(焦亚甲基)-双L-苯丙氨酸酸酯丁二醇 (PBDCB)。然后，通过两步聚合制备了新型热塑性分段聚(氨酯-酰亚胺) (PUIs)，其中 4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯和上述二元醇作为硬段，聚四氢呋喃作为软段。

通过傅里叶变换红外光谱、热重分析 (TGA)、差示扫描量热法 (DSC)、凝胶渗透色谱、拉伸测试和 UL 94 垂直燃烧测试对制备的聚合物进行了表征。TGA 结果表明，具有刚性硬段的新型 PUIs 具有比传统聚氨酯更慢的降解速率，并且基于 PBDCB 的 PUIs 比基于 PBDCG 的 PUIs 具有更高的热稳定性。DSC 和 X 射线衍射结果证实它们是无定形结构。此外，DSC 分析表明，PUIs 的玻璃化转变温度随着硬段含量的增加而增加。PUIs 的重均分子量在 1.12–4.19 × 10^4 范围内。根据 ASTM D3801 测试方法进行的 UL 94 垂直燃烧测试表明，PUIs 被归类为垂直等级 V-2。

关键词: 聚(氨酯-酰亚胺), 热塑性聚氨酯, 热稳定性, 阻燃性, 二元醇, 酰亚胺, 芳香族基团, 硬段, 软段, 热重分析 (TGA), 差示扫描量热法 (DSC), UL 94 垂直燃烧测试